[發明專利]無線自組織網的路由建立及鏈路檢測的方法及裝置

無效

• 申請號: 200810225163.4
• 申請日: 2008-10-29
• 公開（公告）號: CN101394357A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 劉志敏;楊毅;謝姣穎;管濤;童菲
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L1/00
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 顧惠忠

技術領域

本發明涉及無線網絡通信領域，特別是涉及一種無線自組織網(Mobile?Ad?hoc?Network，MANET)的按需距離矢量(Ad?hoc?On-DemandDistance?Vector，AODV)路由協議的路由建立及鏈路檢測的方法及裝置。

背景技術

MANET，又稱移動AdHoc網絡，是由一組移動節點通過自組連接形成的多跳無線網絡，是一種與傳統有基站無線網絡相對的無中心結構通信網。近年來，隨著移動設備的小型化，MANET已經開始參與個人通信網絡的建立，成為超3G網絡的重要網絡接入形式。利用AdHoc進行組網具有靈活、便捷和迅速的特點，相較于現有的一些有中心結構網絡來說，MANET具有更低的建設成本和更大的普及空間。例如，當發生自然災害、基礎通信設施遭到破壞及作戰小分隊之間的相互聯系等情況下，這種無中心結構通信網就可以提供臨時通信便利。

由于MANET是由若干節點所組成的一個移動自治系統，在一個無線AdHoc網絡中，節點之間通過多跳無線鏈路相互通信，所有的節點利用共享的無線媒質相互聯系，因而，節點之間路由的好壞，直接影響著網絡性能的優劣。目前，AODV路由協議是MANET中應用最廣泛的一種路由協議。

基于AODV協議，當節點要發送數據的時候先查找路由表，如果有到目的節點的路徑，則按路由表的下一跳轉發，若沒有(去往目的節點的路由未知)，就會發起一個路由發現(Path?Discovery)過程，即源節點向鄰居節點廣播發送路由請求(RREQ，Route?Request)；中間節點(收到非重復RREQ的鄰居節點)以泛洪方式轉發該RREQ，同時，建立或更新到源節點的反向路由；當目的節點或某個收到RREQ的中間節點有到目的節點的有效路由，則向中間節點發送RREQ的響應分組(RREP，?Route?Reply)，并沿著反向路由以單播方式向源節點傳播，當源節點收到RREP時，從源節點到目的節點的路由就建立了。

為檢測已建立的路由是否正常，并在某段路由異常時快速重建，AODV通過Hello消息、鏈路更新及鏈路斷開后發RERR(Route?Error)包來進行路由維護(Route?Maintenance)，具體過程如下：每個節點按一定周期(HELLO_INTERVAL，典型值為1s)發送Hello消息，目的地址為廣播地址，所有節點均接收來自鄰居節點的Hello消息，如果在一段時間內(ALLOWED_HELLO_LOSS×HELLO_INTERVAL，典型值為2×1s＝2s)沒有收到Hello消息，則判定到該節點的鏈路失效，接著沿它到源節點的路徑發送一個RERR(Route?Error)消息。此時，在該節點到源節點的路徑上的各節點，接收到RERR消息并標記路由為無效；之后，源節點再次啟動路由發現過程，重新建立到目的節點的路由。由上述AODV路由維護過程可見，當路由上的某一節點與其前后一跳節點之間的鏈路中斷時，及時而有效地檢測鏈路失效事件以觸發AODV路由重建過程，將直接影響網絡的性能。

這種傳統的基于周期性廣播Hello消息并接收鄰近節點的Hello消息的鏈路連通判斷方法，在網絡輕負載情況下表現良好。然而，在網絡負載較大的情況下，則很難保證鏈路失效檢測的實時性與有效性。部分原因是由于其在路徑選擇時傾向于使用相同的節點作為中間節點，大量的數據通過少量節點傳輸，引起網絡的阻塞，從而導致較高的分組時延；以及，在路由更新時，路由來回切換，更新時間較長，并且，由于路由更新頻繁，導致路由不穩定，尤其影響實時語音業務的服務質量(Qos)。

因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠創新地提出一種MANET的路由建立及鏈路檢測機制，以提高路由建立及鏈路檢測的實時性與有效性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種無線自組織網的路由建立及鏈路檢測的方法，用以更有效地提高路由建立及鏈路檢測的實時性和有效性。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種無線自組織網的路由建立及鏈路檢測的裝置，用以保證上述方法在實際中的實現及應用。

為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了一種無線自組織網的路由建立及鏈路檢測的方法，所述無線自組織網中的每個節點定時廣播Hello消息，所述方法包括：

接收到所述Hello消息的各節點分別維護鄰居節點表，并在鄰居節點表中記錄當前節點與各鄰居節點的連接狀態，包括連通狀態和中斷狀態；

獲取各鄰居節點的接收信號質量參數，并依據所述接收信號質量參數調整相應鄰居節點的連接狀態，包括：